Для того чтобы 29 августа 1949 года на полигоне под Семипалатинском взорвалась первая советская атомная бомба, понадобилось семь лет титанических усилий всей страны. Формальный старт работам над новым оружием дало постановление Государственного комитета обороны от 28 сентября 1942 года «Об организации работ по урану». А важнейшим этапом на пути к событиям августа 1949-го стали строительство и пуск первого в России комбината по производству плутония-239 — именно этот материал выбрали в качестве начинки для первой советской атомной бомбы в силу простоты, быстроты и дешевизны его получения. А основной производственной мощностью по производству этой начинки стал промышленный уран-графитовый реактор А-1. Физический пуск этого реактора, который стал первым не только в Советском Союзе, но и во всей Европе и Азии, состоялся 8 июня 1948 года. А через 11 дней реактор, получивший у работников завода № 817 — будущего ПО «Маяк» — ласковое прозвище «Аннушка», вышел на проектную мощность в 100 МВт.

Началом работ по обогащению урана и получению оружейного плутония можно, пожалуй, считать еще одно постановление Госкомитета обороны, вышедшее 8 декабря 1944 года и называвшееся «О мероприятиях по обеспечению развития добычи и переработки урановых руд». Следующим шагом к созданию завода № 817 стал выбор площадки под строительство как производственных площадей, так и жилого городка. Ведь все прекрасно понимали, что в вопросе создания атомного оружия важнейшим элементом является система соблюдения секретности. А ее невозможно было бы обеспечить, если не создавать закрытые промышленно-жилые комбинаты — прообразы будущих закрытых административно-территориальных образований (ЗАТО).

В октябре 1945 года на рассмотрение комиссии Первого главного управления Совета министров СССР, которое было главным руководящим органом советского атомного проекта, вынесли три варианта места размещения будущего плутониевого комбината. Все они располагались в Челябинской области, что обеспечивало не только соблюдение секретности, но и труднодостижимость будущего важнейшего атомного объекта для ударов потенциального противника. Чтобы сохранить будущий комбинат в секрете, места выбирались на достаточном удалении от больших городов и оживленных транспортных магистралей, но при этом должны были иметь магистральную железную дорогу и мощные источники электроэнергии, существенные водные запасы для охлаждения активной зоны реакторов и места для создания отстойников радиоактивных отходов, не имеющих выхода в бассейны крупных рек.

Первым местом была площадка в верховьях реки Уфы, километрах в пяти от ее русла, второй — площадка возле озера Чебаркуль, которую предлагал хорошо знавший уральские места физик-экспериментатор Иссак Кикоин, один из ближайших сподвижников Игоря Курчатова. И наконец, третья площадка располагалась неподалеку от первой, в районе озера Кызылташ. Именно ее в конечном итоге и выбрала высокая комиссия. Первая оказалась малопригодной для плутониевого комбината, поскольку не имела естественного охладителя — крупного водоема, и пришлось бы строить водохранилище. А вторая не подошла, поскольку была уже слишком «засвечена» как место размещения оборонных предприятий (в частности, в непосредственной близости от выбранной площадки располагался завод авиапоковок).

В ноябре 1945 года на месте будущего плутониевого комбината, под который отвели место на южном берегу озера Кызылташ (жилой массив строителей и будущих работников решили возводить на полуострове на южном берегу озера Иртяш) высадились геологи. Они провели изыскания, которые легли в основу проекта строительства будущего завода № 817. 21 декабря 1945 года окончательный выбор площадки под строительство утвердили постановлением Совета министров, и еще до конца года там появились первые строители. Фактически возведение комбината началось раньше, чем на первом и в СССР, и во всей Евразии опытном уран-графитовом реакторе Ф-1, располагавшемся в Лаборатории № 2 — будущем московском Институте атомной энергии, — были получены теоретические и практические обоснования наработки оружейного плутония. Ведь этот реактор был пущен 25 декабря 1946 года — то есть ровно годом позже! Впрочем, такая спешка и такая уверенность в том, что требуемые результаты будут непременно получены, были характерны для всего советского атомного проекта в целом. И удивляться этому вряд ли следует: непосредственным куратором проекта и председателем правительственного спецкомитета был нарком Лаврентий Берия, ставший фактическим создателем отечественной атомной промышленности.

В состав будущего плутониевого комбината должны были войти три структурных элемента: уран-графитовый реактор на природном  уране (в документах он именовался завод «А»), радиохимическое производство по выделению плутония-239 из облученного в реакторе природного урана (завод «Б») и химико-металлургическое производство по получению особо чистого металлического плутония (завод «В»). Сердцем и главным объектом комбината был завод «А», а сердцем завода — первый промышленный уран-графитовый реактор в стране, проектированием которого занимались ученые во главе с будущим академиком Игорем Курчатовым. Именно в таком виде план строительства первых очередей комбината был определен в постановлении Совета министров от 23 августа 1946 года; в нем же впервые появилось наименование будущего производства — «комбинат № 817».

К этому времени уже было принято важнейшее и, как показало время, совершенно верное решение по поводу того, какой тип уран-графитового реактора выбрать. По данным разведки, в США пошли по пути строительства реакторов, в которых каналы с урановыми блоками располагались горизонтально. Поначалу, поскольку многие американские наработки в области атомного оружия, полученные с помощью военно-технической разведки, пускали в дело почти без изменений, Курчатов и его сподвижники тоже отдали предпочтение реактору горизонтального типа. Но чем дальше продвигались исследования, тем очевиднее становилось, что гораздо более простым в строительстве и эксплуатации будет реактор вертикального типа. Ученым удалось буквально продавить свое предложение, преодолев существенное сопротивление строителей и военных, настаивавших на следовании американскому примеру, и 10 июля 1946 года соответствующее решение было окончательно утверждено.

На сборке моделей первого советского уран-графитового атомного реактора Ф-1 в Лаборатории № 2 АН СССР. 

Понятно, что после всех подобных треволнений, когда усилиями почти 50 тысяч человек, многие из которых только что были демобилизованы из действующей армии, а другие отправлялись на Урал по партийным и комсомольским путевкам, комбинат был построен, все ожидания его строителей и работников были связаны с пуском реактора «Аннушка». 15 мая 1948 года завод «А» комбината № 817 был введен в действие — это стало прологом к долгожданному событию. И наконец, в половине первого ночи 8 июня 1948 года на реакторной установке завода «А» была осуществлена цепная реакция — произведен физический пуск первого промышленного реактора. А в восемь часов вечера 19 июня первый в Советском Союзе промышленный ядерный реактор для наработки оружейного плутония вышел на проектную мощность.

Дальнейшие события развивались, можно сказать, стремительно. Через полгода, 22 декабря 1948 года, первую партию облученного материала с завода «А» комбината № 817передали на радиохимический завод «Б». Здесь наработанный в реакторе плутоний отделяли от урана и радиоактивных продуктов деления, получая в результате концентрат плутония, состоящий в основном из фторидов плутония и лантана. Первую партию такого концентрата на заводе «Б» получили в феврале 1949 года и передали на завод «В», который отвечал за получение высокочистого металлического плутония и производство изделий из него. С этой работой завод «В» справился в августе 1949 года: изготовленные здесь детали из высокочистого металлического плутония 28 августа доставили в Семипалатинск, в мастерскую окончательной сборки. А меньше чем через полсуток первая советская атомная бомба была взорвана — и это был своего рода салют в честь всех, кто имел отношение к ее созданию, в том числе и в честь конструкторов, строителей и работников комбината № 817, который только через 19 лет, 1 января 1967 года, стал называться комбинатом «Маяк»…